福建鐵路機電學校 孔祝英
TSA-230A型螺桿式空氣壓縮機以其泵風平穩、操作簡單和振動小、噪聲低、油耗少等優點被廣泛用于電力機車上,總結并分析這種螺桿式空氣壓縮機的常見故障及其處理方法,對機務專業在職大專班學員的教學,具有重要的現實意義。

TSA-230A型螺桿式空氣壓縮機工作原理由吸氣、封閉及輸送、壓縮及噴油和排氣四個過程組成。當轉子轉動時,主副轉子的齒溝在轉至進氣端壁開口,此時其空間最大,轉子的齒溝空間與進氣口大氣相通。當轉子轉至進氣口時,外界空氣被吸入,沿軸向流入主副轉子。當空氣充滿整個齒溝時,進氣側端面轉離機殼進氣口,在齒溝間的空氣被封閉。隨著主副轉子的轉動,齒溝內的空氣向排氣端輸送。在輸送過程中,嚙合面逐漸向排氣端移動,氣體逐漸被壓縮,壓力也隨之提高,同時潤滑油在壓力差的作用下噴入壓縮室與空氣混合。當轉子轉到排氣口時,壓縮氣體排出,隨著轉子的繼續轉動進入下一個吸氣過程。
福州機務段于2002年開始裝車使用TSA-230A型螺桿式空氣壓縮機,根據幾年來的運用情況,螺桿式空壓機的故障主要有兩種:異音和泄漏。
螺桿式空氣壓縮機在運行中聲音異常的原因有很多,我們總結并分析了一些常見的故障以及處理方法。
2.1.1 螺桿組磨損
故障分析:壓縮機螺桿在轉動時潤滑油及壓縮空氣與螺桿摩擦,使螺桿工作表面逐漸磨損,機體內孔直徑逐漸增大,造成氣體和潤滑油從直徑間隙處向進氣方向流動量增加,排出的氣體量減少。
處理方法:螺桿組磨損較大、機務段無法處理的,就送廠修。
2.1.2 軸承缺損或磨耗
故障分析:(1)當軸承運用一段時間后,軸承內圈、滾動體、保持架、外圈、滾道等產生一定的缺陷、傷痕,造成軸承磨耗過大,在運行中產生曠動而發出異音。另外,軸承缺油和加油過多也都很容易造成故障,油加少了容易造成軸承潤滑不良而發熱,加多了也容易造成攪拌過熱。(2)軸承的使用時間過長,超過軸承的使用壽命而容易造成材質的疲勞,加上強烈的沖擊作用而使材質變形,使得滾子、滾道面產生剝離、碾片,從而造成潤滑不良和振動加大。
處理方法:(1)在保養中給油要適當,并保證油脂的清潔度高,給軸承適量的加油能保證軸承有良好的潤滑作用,建立正常的游隙和必須的油膜。
(2)將螺桿組非軸承端固定,加強軸承運行的穩定性。
(3)送廠修或更換軸承。
2.1.3 油水比例水含量大
故障分析:壓縮機在運行中不斷與空氣中的冷凝水相遇并被劇烈攪拌,易產生乳化現象,造成油氣分離不清,油耗增大。由于油被乳化而使油膜破壞,造成磨損,產生異音。
處理方法:(1)加強保養,定期對油氣缸進行排水。
(2)對油氣缸加裝恒溫套,以減少水分的形成。
2.1.4 緩沖墊破損
故障分析:緩沖墊老化、破損,造成螺桿曠動大,產生異音。
處理方法:加強日常保養維護,及時更換緩沖墊,并使用質量穩定的緩沖墊。
2.1.5 離心風扇脫落
故障分析:空壓機底座等零部件螺絲松動或部件脫落,也使空壓機運行起來噪聲很大,較常見的是離心風扇因材質較軟或者制作工藝的缺陷使離心風扇容易被打壞甚至脫落,造成空壓機運行時有異音。
處理方法:更換離心風扇,把鋁質改用鐵質離心風扇,且邊緣采用撐開式。
壓縮機使用一段時間后常發現機體或四周有油漬,說明有漏油現象。
2.2.1 油過濾器裂
故障分析:(1)油過濾器內部太臟,會造成油過濾器堵塞,通過能力下降,出口壓力低,能耗增大,甚至造成油過濾器漏油。
(2)油過濾器底部長期積水也會使油過濾器裂。因為空氣中的水分隨著壓縮機進入循環系統,由于水的比重比油重,水分沉積在油過濾器底部,銹蝕油過濾器,造成油過濾器漏油。
處理方法:(1)對油過濾器的布局進行改造,把油過濾器底部改成朝上,避免積水銹蝕。
(2)加強日常檢查維護,定期更換油過濾器。
2.2.2 散熱器裂
故障分析:如果散熱器焊接處不牢或器身有縮孔,則油和空油混合體也會從散熱器漏出。
處理方法:更換新品。建議對散熱器出廠時加大試驗壓力,以保證運行可靠性。
2.2.3 空氣濾清器漏
故障分析:未及時清洗空氣濾清器,使濾清效率下降,空氣流通阻力增大,進氣量減少,引起氣缸、活塞等零件嚴重磨損和進氣止回閥泄漏或粘滯,油通過卸壓管進入進氣區等,都造成空氣濾清器漏油。
處理方法:檢查空壓機濾清器,如果有損壞、缺陷或不干凈的空氣濾芯,及時更換;檢查進氣閥,如有破損則更換。
2.2.4 油氣筒缸頭漏油(螺桿組軸封處)
故障分析:油氣筒缸頭油封不良或螺桿組支撐磨損,造成油氣筒缸頭漏油。
處理方法:因站段無油封套入設備,因此送廠修。
2.2.5 壓力開關漏油
故障分析:(1)壓力開關油氣指針下彈板密封不良也造成壓力開關漏油。(2)接頭不良。
處理方法:(1)更換壓力開關。(2)檢修管接頭(喇叭口)。
福州機務段在使用螺桿式空氣壓縮機后的這幾年里,空壓機因壓縮機異音更換壓縮機23臺,散熱器漏油而更換的有14臺,離心風扇脫落而更換的有22臺,油過濾器漏油而更換的有16臺,緩沖墊碎裂更換50臺。因此,將以上分析和處理故障的方法授之于在職成人大專班學員,并對他們強調日常保養與維護,及時發現并處理壓縮機故障,保證機車的安全運行。
[1]TSA—230A型螺桿式空氣壓縮機安裝、維護、使用手冊.石家莊國祥精密機械有限公司.